重庆市主要畜禽生产量持续增长，畜禽养殖业不断发展，逐渐向规模化方向转变，生猪粪污体量增加的同时大量粪污被各种微生物分解产生无色、有强烈刺激性的氨气。长期处于高浓度氨气环境中的猪容易患上呼吸道疾病和眼病，还会影响猪的食欲和生长发育，降低猪的生产力和经济效益。
养殖带来的环境污染问题不断被公众和政府所重视，由环境保护部发布的《畜禽养殖业污染防治技术政策》旨在指导畜禽养殖污染防治工作，促进畜禽养殖业的可持续发展。《“十四五”全国农业农村科技发展规划》中明确指出应创新畜禽养殖环境控制、温室气体和氨气等臭气减排技术。
猪舍氨气的排放与多种因素有关，在大气污染愈发严重的背景下，了解猪舍氨气的减排措施已十分必要，本文从猪场的选址与猪舍设计、粪尿处理以及引进农业设施设备技术等
方面就猪舍氨气控制措施的研究现状做综述，旨在为改善猪舍养殖环境、提高猪只的生产性能以及养猪业可持续发展提供参考。
1 猪场选址和猪舍设计
猪场选址对环境影响较大，其应位于主导风向的下风向或侧风向，猪舍的方向应该朝南向阳，猪舍间距合理，避免有害气体相互扩散形成二次污染，舍内地面和污水沟应设计合适的坡度便于污水排出。同时，为了防止尿液在排水管道中腐败分解产生氨气，应选择不渗水的优质排水管道材料。在猪舍周边可以种植丁香和铁树等可以吸收猪舍排出的有害气体和扬尘的植被，不仅可以减少对周边环境的污染，有利于生猪和周边居民呼吸道健康，还能为生猪提供一个更加健康、舒适的生长环境，对于新建猪场而言，其选址和猪舍的设计（包括地面设计和屋顶设计）是首要考虑的因素。
1.1 猪舍屋顶的结构设计
猪舍作为猪只的主要生活环境，其设计对于猪只的健康和生产性能至关重要。一个科学合理的猪舍设计，不仅可以实现良好的通风换气和保温保湿，保障猪只的舒适度，还有利于卫生管理和环境控制，降低疾病的发生率。同时，合理的猪舍布局和设备配置也有助于提高养殖效率和管理效率，为养猪业的可持续发展提供有力支持。因此，在猪舍的设计过程中，应充分考虑猪只的生活习性和生产需求，结合当地的自然条件和养殖规模，进行科学合理的设计和布局。蓝海恩等研究发现全封闭的现代猪舍（屋顶采用铁皮和彩钢板、中间夹泡沫板构成）舍内氨气浓度极显著低于全封闭的传统猪舍（屋顶材料由牛毛毡和石棉瓦、中间夹泡沫板构成），温度监测结果显示现代猪舍温湿度均低于传统猪舍，这是因为氨气浓度主要由粪尿分解速率决定，舍内温湿度越高，越有利于粪尿分解，氨气浓度随之越高，表明合理的猪舍结构设计在提供适宜生长环境的同时还能降低有氨气的浓度。
1.2 地面结构设计
猪舍地面类型包括实心地面、漏缝地面和生物发酵床。最常见的是漏缝地面，漏缝地面占总面积的比例影响粪尿流速，影响氨气挥发，G. Sun等发现改变猪舍中漏缝地板的面积可以影响氨气的释放量，舍内25%的漏缝地板面积与50%的漏缝地板面积相比可以减少10%的氨气释放量。汪开英等研究数据显示，猪舍地面是实心地面、半漏缝地面、生物发酵床猪舍内氨气平均排放系数分别为11.23、9.47、4.27 g/（d·pig），这表明猪舍地面的结构对氨气的排放有显著影响。刘标等研究发现发酵床相较于水泥地面显著降低猪舍内氨气浓度。齐刚等研究发现微生物发酵床与实心地面相比氨气浓度都有不同程度的降低，这进一步证明了发酵床猪舍在减少氨气排放方面的优势。这些数据表明，猪舍地面结构的设计与氨气的防治有着密切的关系，选择合适的地面类型可以有效减少氨气的产生，在猪舍的设计和建设中，应该充分考虑地面的类型和功能，以便更好地防治氨气排放，促进养猪业的可持续发展。
2 粪尿处理
2.1 粪尿添加剂
在猪舍内，粪尿经过微生物的作用会分解产生氨气，可采取各种措施降低氨气的产生。其中，降低粪便的pH是一种有效的方法，可以通过添加酸化剂来实现。此外，在猪粪尿中添加高碳氮比的物质，如锯末、稻壳、秸秆等，也可以抑制氨气的产生。另外，使用吸附类物质，如活性炭、沸石、生石灰等，可以吸附氨气，降低其浓度。同时，使用丝兰提取物及除臭优势菌种等除臭剂，也能够有效减少粪尿中氨气的产生。耿爱莲等研究表明，使用5%比例的秸秆覆盖粪便，再配合EM菌剂喷洒，不仅可以降低氨气浓度，还有助于有机肥的快速形成。陈国营等将5%沸石添加到粪便中可使NH3排放降低81%。许廷生等发现在日粮中添加1.5%沸石并在猪舍地面撒布煤灰粉和在猪舍地面撒布沸石粉+EM制剂混合物分别降低27.27%和45.46%氨气浓度。因此，在粪尿中添加化学生物制剂能够有效抑制氨气的产生，改善环境质量，提高猪只的生产水平。
2.2 粪尿分离
粪便有机质分解产生氨气比猪尿素分解产生氨气的速度慢，猪尿液中的氮几乎以尿素形式存在且猪体内大部分的尿素随尿液排出体外。此外龚建军等研究表明，水泡粪猪舍内的氨气来源于主要是水泡粪坑。D.M. Panetta等研究表明在实验室将粪尿分离可以使氨气排放量降低99%。上述研究充分说明粪尿分离可以有效降低氨气排放，这为猪舍内降低氨气浓度提供了可行的解决方案。
2.3 清粪方式
长时间将猪排泄的粪尿放置在猪舍内会导致舍内氨气浓度增加。大型猪场常见的清粪方式主要有两种：水泡粪工艺和刮粪工艺。水泡粪工艺虽然操作简便，但长期贮存的粪尿对舍内环境影响较大。I. Lachance 研究发现，在相同的水泡粪猪舍，从每周清空粪沟一次增加到每周三次就能降低氨气排放量46%。刮粪工艺则是通过机械定时清除粪尿，需要人员管理和维护。刮粪的频次并非越多越好，氨气的排放量从高到低的是每周刮粪一次、每周刮粪七次和每周刮粪三次，这表明清粪频次过多不仅不能降低氨气浓度反而会使新鲜粪便暴露空气增加氨气浓度，因此选择合适的清粪工艺和清粪频次能有效达到减少猪舍氨气排放的目的。
3 通过农业设施设备的方法
3.1 舍内喷雾
在养猪过程中通过舍内喷雾可对氨气进行减排，喷雾一般包括喷微生物除臭剂或者喷酸雾。
A. Jensen采用喷酸雾确保粪便收集池内猪粪pH一直低于5.5，结果表明猪舍内氨气浓度从6.1～7.6 mg/m3降低到了0.8～1.5 mg/m3。刘玮孟等使用生物除臭剂对猪舍喷洒后氨气浓度降低15%，主要是生物除臭剂中的有益菌形成的酸性环境不利于腐败微生物生存从而抑制其生长繁殖。
3.2 机械通风
我国多数猪舍现阶段降低氨气浓度采用的机械通风，多采用负压通风的方式，根据畜舍大小、养殖量选择合适功率的风机数量，将舍内恶臭气体强行抽出舍外，使舍内形成瞬时负压状态，舍外新鲜空气在压力差的驱动下通过进气口自动流入舍内。机械通风的优点一是在夏季可以降低育肥猪舍内的温度，二是可以降低猪舍内的氨气浓度，但是如果风机直接排入大气对养殖业发展不具有可持续性。因为这种方法是将舍内污染物直接排入到大气环境中，对周围居民、当地生态环境都会造成污染。因此，需要和其他技术相结合形成末端处理技术。
3.3 空气过滤器
空气过滤器在机械通风舍中应用广泛，过滤器与通风系统结合能有效处理猪舍产生的有毒有害气体，有毒有害气体与过滤器腔内的填充物进行反应从而达到净化气体的目的，目前空气过滤器在畜禽有害气体处理方面有广阔的应用前景。空气过滤器主要包括酸性过滤器和生物过滤器。酸性过滤器是在循环水中加入酸使pH小于4，氨气在酸性溶液作用下转变成NH4+。酸性过滤器对氨气的处理效率有限，但把酸性过滤器改进为二级或三级塔系统，对氨气的处理效率可以由原过滤器的35%上升为5%～64%。
生物过滤器核心是滤芯，筛选或者驯化分解有机气体污染物的微生物群落，将这些微生物接种在滤芯中并形成生物膜，有机气体污染物在通过生物过滤器后最终氧化分解为简单无害或少害的CO2、NO3-、H2O等无机物。M.C. Hood等研究了以堆肥和木屑为介质的生物过滤器，发现氨气处理效率在进气氨气浓度低于1.1 mg/m3时可以达到90%。王悦等指出过滤基质使用年限过长会降低其对有害气体的处理性能，因此过滤基质使用超过3年需要定时加水以提高效率同时测试其压降性能。综上所述，空气过滤器的使用可明显降低畜舍内的氨气含量，但其转染效率因采用材料的不同略有差异。因此，低耗高效的空气过滤器将成为改善畜舍环境的研究重点之一。
3.4 新兴技术
光催化剂受到合适光源激发时会发生电子迁移而具有强氧化性可降解污染物，国内外用光催化治理氨气的报道相对极少。如倪小敏等用2 g的Cu/SiO2/TiO2催化剂在175 W的紫外灯下对氨气进行降解，发现60 min内降解率高达95%以上；M. Guarino等将TiO2喷洒在总面积为150 m2的猪舍墙上，喷洒量为70 g/m2，以36 W的紫外光作为光源，对氨气的降解率大约为30%；B. Boulinguiez等通过自制反应器通过光催化降解氨气发现其反应过程符合Langmuir-Hinshelwood模型。在注重降解效果的同时，学者们对降解产物也进行了分析，如P.A. Kolinko等通过原位红外光谱研究了光催化氨气的最终产物是N2O，NO3-和N2，分别占7%，22%和71%。作为一种新兴技术，良好的降解效果使其在氨气降解有着巨大的潜力，在现有的光催化降解氨气研究中，虽然对氨气有一定的降解效果，但大多数研究在紫外光下。因此，研究一种对畜禽无害、操作简单且持续的除氨措施，将成为改善畜舍环境、提高生产力、推动绿色健康发展的重点。
4 结论
氨气的有效控制不仅有益于猪只的生长，而且对于环境的可持续性发展也是至关重要的。高效利用和节能减排的可持续发展是当前时代的主题，氨气的有效控制不仅有益于猪只的生长，而且对于环境的可持续性发展也是至关重要的，因此有必要了解养猪生产中氨气减排的有效措施。对于新建猪场而言，其选址和猪舍内设计是首要应该考虑的因素；养猪场应该根据自身情况选择合理的粪尿处理方法、清粪工艺及清粪频率；通过农业工程的方法作为处理氨气的最后屏障，其减排效果理想，是今后猪舍氨气减排的大趋势，但生物滤器介质的使用寿命以及光催化技术应用问题都将是巨大的挑战。本着高效节能的原则，通过多种技术组合来减少氨气的排放始目前养殖场应该做的。因此，如何减少猪舍氨气的排放是一个需要综合考量的结果。
文章来源：猪业科学
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